重力無碳小車運(yùn)行理論計(jì)算過程案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u18636重力無碳小車運(yùn)行理論計(jì)算過程案例綜述 19411.1.1無碳小車運(yùn)行軌跡理論參數(shù)分析 139821.1.2動(dòng)態(tài)力分析 2120171.1.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及行走機(jī)構(gòu)參數(shù)確定 4308831.1.4轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 41.1.1無碳小車運(yùn)行軌跡理論參數(shù)分析根據(jù)無碳小車行走示意圖2，假設(shè)小車的行走軌跡為正弦函數(shù)：（m）小車運(yùn)行的軌跡幅值A(chǔ)：0.35m，周期T：2m。對(duì)軌跡曲線求導(dǎo)得：，這個(gè)方程中含有三角函數(shù)，含義為無碳小車在做S彎運(yùn)行時(shí)在各個(gè)軌跡點(diǎn)的正切值的數(shù)值大小。通過計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)可以得出無碳小車的前轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角最大為，這個(gè)正弦函數(shù)的軌跡由可用積分求得：一個(gè)周期的軌跡路徑為，也就是曲柄軸（輔軸）回轉(zhuǎn)一周，搖桿前后往復(fù)擺動(dòng)一次，后輪前進(jìn)，用數(shù)學(xué)公式可以表達(dá)為：其中為曲柄上的齒輪到驅(qū)動(dòng)軸上的齒輪的傳動(dòng)比、為后輪直徑。和之間的函數(shù)關(guān)系可以用表格表示如下：表1.1i和d的關(guān)系12345677743872581931551291101.1.2動(dòng)態(tài)力分析1、力分析為了全面的理解小車的各個(gè)參數(shù)變化對(duì)小車?yán)@樁個(gè)數(shù)的變化的影響，下面針對(duì)：①輪子的半徑；②小車與地面的滾動(dòng)摩擦系數(shù)；③小車的重量；④小車的能量轉(zhuǎn)換效率；四方面進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，從而初步確定驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)。假設(shè)后輪受力示意圖如下：圖1.1小車受力分析控制小車在平面上勻速行走，受到重物下降牽引繩輪的扭矩和滾動(dòng)摩擦阻力。由滾動(dòng)產(chǎn)生的摩擦阻力分析：當(dāng)兩個(gè)物體，一個(gè)為平面，另一個(gè)為圓柱體，地方圓柱體在平面上滾動(dòng)的時(shí)候，由于平面受到壓力，產(chǎn)生變形，因此上面的圓柱滾子在滾動(dòng)的過程中，會(huì)受到相應(yīng)的阻力，即摩擦力，滾動(dòng)摩檫力的大小與兩物體間的相互作用力有一定的相關(guān)性，即當(dāng)量摩擦系數(shù)，即（為滾動(dòng)摩擦系數(shù)）。靜力受力分析可以得出以下公式：(1.1)2、力約束所設(shè)計(jì)的無碳小車如果要箱平穩(wěn)的行走，就要克服運(yùn)行阻力，即摩擦阻力的最大值和相對(duì)不打滑的動(dòng)力摩擦阻力。（1）運(yùn)行阻力：①慣性阻力（小車的啟動(dòng)加速度）②靜阻力（包括基本阻力、彎道阻力）基本阻力(為運(yùn)行阻力系數(shù)，約為0.01)(1.2)（2）地面對(duì)無碳小車的滾動(dòng)摩擦阻力：(1.3)式中：—滾動(dòng)摩擦阻力系數(shù)；由于系數(shù)與輪子材料和地面的材料有關(guān)，取。無碳小車不打滑的條件：3、做功分析：假設(shè)，為小車運(yùn)行軌跡路程（單位mm），為小車的總效率。則：(1.4)綜上(1.1)和(1.4)方程式可得出軌跡路程方程式：(防滑條件)根據(jù)上述公式可知，為了使無碳小車行駛更加平穩(wěn)，增大小車的轉(zhuǎn)彎靈活性，比賣你因?yàn)檐囕唲虻孛嬷g的打滑造成的能量損失，驅(qū)動(dòng)力距越小越好，并且，后來可以適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大其尺寸，這樣可以增大小車的抓地力。1.1.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及行走機(jī)構(gòu)參數(shù)確定根據(jù)試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬仿真可以，齒輪的傳動(dòng)比和后輪直徑可以先試選：根據(jù)上述的理論部分，還有試選的數(shù)值，要想滿足一級(jí)變速機(jī)構(gòu)的傳遞部分設(shè)計(jì)，要求傳動(dòng)比要小，并且后來的直徑不能太小和太大，要適中。選試選擇后輪直徑定為155mm，前輪的轉(zhuǎn)向輪的尺寸可以定為36mm，盡可能的降低重心，保證小車的平穩(wěn)性。經(jīng)過分析，可以初步選擇：模數(shù)為，小齒輪，大齒輪，中心距，后輪直徑，前輪直徑。1.1.4轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定原理圖如下表示：從動(dòng)件T型連桿的前進(jìn)位移和曲柄長(zhǎng)度以及轉(zhuǎn)角關(guān)系為。根據(jù)上述先確定的部分部件的尺寸，還有